当前位置:
X-MOL 学术
›
Chem Catal.
›
论文详情
Our official English website, www.x-mol.net, welcomes your
feedback! (Note: you will need to create a separate account there.)
Metal cation exchange with zeolitic acid sites modulates hydrocarbon pool propagation during CO2 hydrogenation
Chem Catalysis ( IF 11.5 ) Pub Date : 2024-11-13 , DOI: 10.1016/j.checat.2024.101183 Fatima Mahnaz, Balaji C. Dharmalingam, Jasan Robey Mangalindan, Jenna Vito, Jithin John Varghese, Manish Shetty
Chem Catalysis ( IF 11.5 ) Pub Date : 2024-11-13 , DOI: 10.1016/j.checat.2024.101183 Fatima Mahnaz, Balaji C. Dharmalingam, Jasan Robey Mangalindan, Jenna Vito, Jithin John Varghese, Manish Shetty
We demonstrate that the exchange of zeolitic Brønsted acid sites (BASs) with cations from metal oxides plays a pivotal role in the propagation of hydrocarbon pools (HCPs) during CO2 hydrogenation. We probed the likelihood of In2O3, ZnZrOx, and Cr2O3 migration and their cation exchange with BASs of a silicoaluminophosphate, SAPO-34, by integrating them at nanoscale proximity (∼1,400 nm). Analysis with NH3 temperature-programmed desorption and transmission Fourier transform infrared spectroscopy showed ion exchange of BASs with Inδ+ and Znδ+ but not for Crδ+. We measured the C3/C2 hydrocarbon ratio (indicating relative propagation of olefin to aromatic cycles) and paraffin-to-olefin ratio, which revealed that Inδ+ species inhibited HCPs inside the channels of SAPO-34, while Znδ+ species enhanced hydrogen transfer and secondary hydrogenation. Combining reactivity data with occluded hydrocarbon analysis and 13C solid-state nuclear magnetic resonance spectroscopy, we show that ion-exchanged species affect HCP propagation. Overall, our work provides insights for the rational integration of bifunctional catalysts.
中文翻译:
与沸石酸位点的金属阳离子交换调节 CO2 加氢过程中烃库的繁殖
我们证明,沸石 Brønsted 酸位点 (BAS) 与金属氧化物阳离子的交换在 CO2 加氢过程中碳氢化合物库 (HCP) 的繁殖中起着关键作用。我们通过在纳米级接近 (∼1,400 nm) 整合它们,探测了 In2O3、ZnZrOx 和 Cr2O3 迁移的可能性及其与硅铝磷酸盐 SAPO-34 的 BAS 的阳离子交换。使用 NH3 程序升温解吸和透射傅里叶变换红外光谱分析显示 BAS 与 Inδ+ 和 Znδ+ 的离子交换,但 Crδ+ 没有。我们测量了 C3/C2 烃比率(表明烯烃与芳烃循环的相对传播)和石蜡与烯烃比率,结果表明 Inδ+ 物种抑制了 SAPO-34 通道内的 HCP,而 Znδ+ 物种增强了氢转移和二次氢化。将反应性数据与封闭碳氢化合物分析和 13C 固态核磁共振波谱相结合,我们表明离子交换物质会影响 HCP 的传播。总的来说,我们的工作为双功能催化剂的合理整合提供了见解。
更新日期:2024-11-13
中文翻译:
与沸石酸位点的金属阳离子交换调节 CO2 加氢过程中烃库的繁殖
我们证明,沸石 Brønsted 酸位点 (BAS) 与金属氧化物阳离子的交换在 CO2 加氢过程中碳氢化合物库 (HCP) 的繁殖中起着关键作用。我们通过在纳米级接近 (∼1,400 nm) 整合它们,探测了 In2O3、ZnZrOx 和 Cr2O3 迁移的可能性及其与硅铝磷酸盐 SAPO-34 的 BAS 的阳离子交换。使用 NH3 程序升温解吸和透射傅里叶变换红外光谱分析显示 BAS 与 Inδ+ 和 Znδ+ 的离子交换,但 Crδ+ 没有。我们测量了 C3/C2 烃比率(表明烯烃与芳烃循环的相对传播)和石蜡与烯烃比率,结果表明 Inδ+ 物种抑制了 SAPO-34 通道内的 HCP,而 Znδ+ 物种增强了氢转移和二次氢化。将反应性数据与封闭碳氢化合物分析和 13C 固态核磁共振波谱相结合,我们表明离子交换物质会影响 HCP 的传播。总的来说,我们的工作为双功能催化剂的合理整合提供了见解。